金礦石樣品加工及分析方法優化分析

廖沈陽

（湖南省地質礦產勘查開發局四O七隊，湖南 懷化 418000）

金礦石樣品當中的金元素大部分是以自然金的形態存在，其在礦石上的嵌布十分不均勻。同時，由于金礦石樣品與其他礦石樣品相比具有含量低、強度大、延展性強等特點，因此針對其進行加工時難度相對更大，尤其是針對含粗粒和巨粒的金礦石樣品而言，加工難度會進一步提升[1]。當前，采用傳統加工方法對金礦石樣品進行加工，其質量無法得到有效的控制，同時加工后得到的樣品沒有代表性，使得最終在對金礦石樣品進行測量時結果存在嚴重的誤差，很難為相關勘探工作的開展提供有力的數據資料，甚至會造成對被勘探礦體儲量的錯誤估計[2]。因此，針對上述問題，本文開展金礦石樣品加工及分析方法優化分析研究。

1 金礦石樣品加工及分析方法優化設計

1.1 金礦石樣品加工設備選型

在金礦石樣品加工中，所需要用到的主要儀器具體參數信息，如表1所示。

表1 金礦石樣品加工主要儀器

結合表1所示，除上述主要儀器外，其中還需要準備用于測量方面的電子天平。顎式破碎機的選型主要考慮到針對大型金礦石的破碎處理需要，以其極高的抗壓強度，能夠破高硬度的金礦石，滿足其現實需求[3]。圓盤中碎機的選型主要考慮到對顎式破碎機處理后金礦石進行進一步處理，得到粒徑更小的金礦石。密封細碎機同樣是在圓盤中碎機的基礎上，得到細碎的金礦石。棒磨細碎機與圓盤細碎機與密封細碎機作用相同，均是為了得到理想的試樣粒度。其具體結果，如表2所示。

表2 金礦石樣品加工儀器得到的試樣粒度

結合表2所示，在選定設備的基礎上，設定原子吸收分光光度計具體參數，其中包括：波長：242.8nm；光譜帶寬：0.4nm；濾波系數：0.3；推薦燈電流：2mA；負高壓：340.50v；燃燒頭高度：8mm；積分時間：3s；特征濃度：0.059μg/mL。以上為本次試驗中選用儀器設備的基本參數。

1.2 棒磨條件優化

在完成對設備的精細化選型后，本文將持續對棒磨條件進行優化處理。在此過程中，應明確對樣本材料的不同制備環節，機械設備所發生的支撐作用力是不同的，因此，可在不同加工環節進行作用力的選擇[4]。例如，在處理較大直徑的金礦石過程中（將金礦石直徑處理到5.0mm以下），需要使用的作用力為沖擊力；對中等直徑的金礦石過程中（將金礦石直徑處理到0.85mm以下）.需要使用的作用力為擠壓力。

在此基礎上，區分不同棒磨設備對于金礦石的處理成果。例如，部分設備可將金礦石處理至條狀，部分設備可將金礦石處理至片狀等。總之，進行棒磨條件的優化處理過程中，需要結合金礦石的實際需求，選擇不同的處理方式，在有需求的條件下，可使用圓挫型棒磨對傳統棒磨進行更替，通過此種方式，提升使用棒磨敲擊金礦石過程中的摩擦力，以此做到對金礦石加工處理過程中切割性能的顯著提升。

在優化時，首先對棒磨桶進行變粗和變短處理。以往常規棒磨桶的規格為：長度21.5cm，外直徑12.5cm，壁厚0.45cm。在經過處理后，將桶長度縮短至18.5cm，外直徑擴大到20.5cm，壁厚縮小到0.35cm。原本規格的棒磨桶不適合金礦石樣品整體均勻混合，而改進后的棒磨桶樣品能夠得到更加均勻的攪拌，使其混合均勻，磨棒也能夠放置更多，增加了磨棒在其運動過程中相互之間的摩擦力，實現對金礦石樣品粒度的進一步降低。

其次，常規的磨棒結構通常是橫截面為平面的結構，在對其優化時，將其改為圓銼棒結構，并且一頭粗，一頭細。在圓銼棒運行的過程中，通過相互之間的交錯，產生更大的摩擦力，以此達到更好的碎樣效果[5]。同時，在選擇磨棒時，應當保證磨棒的莫氏硬度達到5.5。

1.3 最小留樣量純度分析流程

在完成對金礦石樣品加工設備選型和棒磨條件優化后，還需要根據如圖1所示的流程，完成對最小留樣量的純度分析。

圖1 最小留樣量純度分析流程

圖1中通過該分析流程，最終得到三個不同樣品，在每一個樣品當中的金含量都不相同。通常情況下樣品A當中的金元素含量最多，樣品C當中的金元素含量最少。金礦石樣品的純度分析準確性主要取決于樣品加工的合理性以及樣品分離的富集程度。當前，大部分礦山實驗室當中采用的測量方法以濕法和火法為主，通過兩種方式完成對金礦石樣品當中金含量及純度的分析[6]。但在實際操作過程中，火法分析存在勞動強度大、含鉛塵量大且操作流程復雜的問題。而采用乙酸丁酯萃取的方法，不僅流程更加簡單，同時操作時間短，不會對周圍環境造成影響，分析過程更加綠色、環保。由于金礦石樣品當中的金元素在進行純度分析的過程中樣品中金主要以中—粗粒為主，裂隙金占比超過75%，經過王水處理后會完全溶于水中。因此，為了保證純度分析結果的準確性，在分析過程中能夠優先選擇經濟性更強的乙酸丁酯萃取法對最小留樣量純度進行分析。

2 對比實驗

選擇某礦山開采企業開采的100kg金礦石作為實驗對象，為驗證本文優化后的金礦石樣品加工及分析方法在實際應用中的效果，將優化后的方法與優化前的方法針對該實驗對象進行加工和分析。該金礦石所屬礦床為蝕變型金屬礦床，原礦當中含有豐富的自然金黃鐵礦和黃銅礦。原礦當中金的品位為2.8g/t左右。通過初步篩選得出，金的粒度超過0.5mm的占總量的10%左右，粒度超過0.056mm的占總量25%以上。通過對該金礦石當中的自然金所占比例得出，該金礦石屬于粗粒型金礦石。將該金礦石已有勘探資料作為實驗結果的標準，對比兩種方法的分析精度，將實驗結果繪制成如表3所示。

表3 兩種加工及分析方法實驗結果對比表

從表3中的實驗結果可以看出，本文方法在對該實驗對象的純度分析結果明顯比傳統方法更加接近于實際金礦石樣品的純度。在實驗過程中，本文通過對棒磨條件進行優化，使樣品粒度更小，增加了樣品的均勻性，因此提高了分析精度條件。通過上述對比實驗結果進一步證明，本文優化后的金礦石樣品加工及分析方法與傳統方法相比分析精度得到明顯提升，能夠為后續金礦石所在礦床的勘探提供更加有力的數據條件。

3 結束語

本文通過開展上述研究，從多個方面實現對金礦石樣品加工及分析方法的優化，并通過實驗組證明了該方法的實際應用效果。將該方法應用到對金礦石樣品的測定當中具有更高的優越性，同時本文在對加工方法進行優化后，金礦石樣品的均勻性和代表性都得到了明顯的提升。但由于研究水平有限，在對樣品進行加工時，仍然存在棒磨時間較長的問題。因此，針對這一問題，在后續的研究中還將進行更加深入的探索。